Thiết bị turbine trong nhà máy điện 3

Các đặc tính của Tua bin Tỉ tốc có thể tính toán dựa vào tốc độ quay của bánh công tác, công suất lớn nhất và cột nước hữu ích theo công thức trong hình trên.. Các đặc tính của Tua bin n

Trang 1

Tua bin nước trong Nhà máy Thủy điện Title

Tỉ tốc

Frame

3 Các đặc tính của Tua bin

“3 Các đặc tính của Tua bin”

JMA MANEGEMENT CENTER INC.

83

Trang 3

Tỉ tốc

Frame

Trong trường hợp của một tua bin nước, đại lượng đó cho phép xác định đặc tính mà không cần tốc độ quay thực

tế, cột nước và lưu lượng

Trang 4

Tỉ tốc 301 4/9

Tất cả những bánh công tác này đều là bánh công tác Tua bin Fran - Xít trục đứng

Vì lí do gì các bánh công tác này cùng loại tua bin lại có hình dạng khác nhau?

Trang 5

Tỉ tốc

Frame

Nếu gọi đường kính vào của một tua bin Fran - Xít là “D1” và đường kính cửa ra của bánh công tác là “D2”, Tỉ tốc tương ứng với “D2/D1.”

Điều đó có nghĩa là, nếu tỉ tốc khác nhau, hình thể bánh công tác cũng phải khác nhau

87

Trang 6

Tỉ tốc 301 6/9

Song, tại sao lại cần phải thay đổi Tỉ tốc?

Trang 7

Tỉ tốc

Frame

3 Các đặc tính của tua bin

Tỉ tốc có mối liên quan tùy theo cột nước hữu ích

Điều đó nói lên rằng, cột nước hữu ích thiết kế quyết định phạm vi của tỉ tốc

Cột nước hữu ích tùy theo điều kiện thực tế tại vị trí đặt nhà máy không giống nhau

Vì vậy, thậm chí với tua bin cùng loại, vẫn cần thay đổi tỉ tốc cho phù hợp vơi cột nước hữu ích

89

Trang 8

Tỉ tốc 301 8/9

3 Các đặc tính của tua bin

Nói cụ thể hơn, tỉ tốc của tua bin càng lớn, tua bin càng phù hợp cho điều kiện cột áp thấp

Cửa vào bánh công tác rộng và có cấu hình cho phép nhận vào nhiều nước

Trang 9

Tỉ tốc

Frame

Tỉ tốc có thể tính toán dựa vào tốc độ quay của bánh công tác, công suất lớn nhất và cột nước hữu ích theo công thức trong hình trên

Trong thực tế, tỉ tốc được chọn trên cơ sở yếu tố kinh tế chẳng hạn như kích cỡ máy và độ cao hút

91

Trang 11

Tua bin nước trong Nhà máy thủy điện Title

Tốc độ lồng

Frame

Khi tua bin vận hành mang tải, sự phân phối dòng chảy của nước chảy ra từ các cánh bánh công tác có thể thểhiện như trong hình

93

Trang 12

Tốc độ lồng 302 3/4

Điều gì xảy ra nếu mất tải đột ngột và lưu lượng nước vào không giảm?

Số vòng quay của tua bin tăng vọt

Trang 13

Tốc độ lồng

Frame

“Tốc độ lồng” thay đổi tùy thuộc vào loại tua bin, tỉ tốc càng lớn, tốc độ lồng càng lớn

95

Trang 14

Xâm thực và Xoáy trung tâm 303 1/13

3 Các đặc tính của Tua bin nước

＊＊303 Xâm thực và Xoáy trung tâm ＊＊

Trong vận hành tua bin thực, những hiện tượng khác nhau xuất hiện làm cản trở sự quay ổn định của bánh côngtác

Chúng ta tiến hành xem xét các hiện tượng khác nhau này

Trang 15

Xâm thực và Xoáy trung tâm

Frame

Nếu ống dẫn thẳng, dòng chảy êm ả

Nếu ống dẫn uốn cong góc 90 độ, một vùng áp suất thấp hình thành ngay gần cuối tiết diện, nơi mà nước khôngchoán hết chỗ

Nếu áp suất này thấp hơn áp suất bão hòa, hơi sẽ được tạo ra và các bong bóng được hình thành

Các bong bóng này bị cuốn theo dòng nước đến những vùng có áp suất cao hơn

Chúng bị vỡ đột ngột, áp suất nhất thời cực lớn được tạo thành và gây ra hàng loạt tác động liên tục lên bề mặtthành ống

Hiện tượng này được gọi là "xâm thực", và cũng xảy ra trong tua bin

97

Trang 16

“Xâm thực ” trong bánh công tác

Nếu lưu lượng dòng chảy thay đổi, hiện tượng xâm thực có thể trở thành rất nghiêm trọng

Trang 17

Frame

Sự phá hại trong bánh công tác do xâm thực

99

Trang 18

Nếu xâm thực xảy ra, dẫn đến phát sinh hiện tượng bào mòn

Nếu xâm thực gia tăng, sẽ gây ra hiện tượng chấn động

Trang 19

Frame

Khi bánh công tác quay ở tốc độ bình thường, dòng nước xả ra từ ống hút theo hướng trục, và mo men lớn nhấtđược tạo ra

Tuy nhiên, nếu lưu lượng thay đổi, góc ra cũng thay đổi

Khi tốc độ xoáy của dòng xoáy bởi dòng chảy từ bánh công tác vượt quá tốc độ quay nhát định, khoảng chânkhông được tạo thành bên trong ống hút

Hiện tượng này gọi là “Xoáy trung tâm”

101

Trang 20

3 Các đặc tính của Tua bin nước

Khi lưu lượng dòng chảy tăng, góc ra trở nên lớn hơn, phát sinh hiện tượng xoáy trung tâmcó hướng ngược vớihướng quay của bánh công tác

Khi lưu lượng dòng chảy giảm, góc ra trở nên nhỏ hơn, xoáy trung tâm có hướng cùng chiều với chiều quay củabánh công tác

Trang 21

Frame

Khi xoáy trung tâm trở nên nhiễu loạn, chấn động xuất hiện,công suất phát của bánh công tác có thể giảmxuống

Khi xoáy trung tâm phát sinh trong trường hợp quá tải, có lượng nước rất lớn trong ống hút … do vậy tương đối

ổn định và không có vấn đề gì đặc biệt xảy ra

Tuy nhiên, nếu xoáy trung tâm phát sinh hi tải nhỏ, sẽ dẫn đến dao động

Nó phát sinh và mất dần trong một chu kì lặp lại không đỏi, sóng chu kì cũng phát sinh trong ống hút … và kếtquả là sự rung động được truyền ra bên ngoài

103

Trang 22

Trang 23

Frame

Nhằm ngăn ngừa các hiện tượng này phát sinh, nhiều phương án khác nhau được cân nhắc trong giai đoạn thiétkế

(Hãy chọn và tíc chuột vào nút.)

105

Trang 24

Ống cấp không khí đưa dòng không khí tới vùng trống chân không và khử chân không

Trang 25

Frame

Các gờ (xem hình) được bố trí để kiềm chế các thành phần lưu tốc trong dòng xoáy ở ống hút và các gờ này ngăncản phát sinh xoáy trung tâm

107

Trang 26

Cấu hình không đối xứng của đầu ra cánh hướng và cánh bánh công tác hạn chế sự phát sinh của Xoáy cục bộ

Trang 27

Hiệu suất Tua bin

Frame

＊＊304 Hiệu suất Tua bin ＊＊

Đối với tua bin, tỉ lệ giữa năng lượng đầu vào và đầu ra của bánh công tác trong vận hành được gọi là "Hiệu suấttua bin" Đồ thị trong hình biểu thị mối quan hệ của "Hiệu suất cột áp", "Hiệu suất lưu lượng" và "Hiệu suất cơkhí" với công suất phát của tua bin Từ đồ thị có thể thấy "Hiệu suất tua bin" không bao giờ đạt 100% Vì saonhư vậy?

Trong một tua bin Fran - Xít thực tế, nhiều yếu tố tổn thất khác nhau xuất hiện chẳng hạn như "Tổn thất lưulượng" … do một phần của lưu lượng rò dỉ qua phần giữa các cánh bánh công tác và các phần khác mà không tácđộng lên chúng, "Tổn thất cơ khí" xảy ra trong các ổ hướng, ổ đỡ …

Ngoài ra còn cóTổn thất Thủy lực, đó là "Tổn thất ở buồng xoắn","Tổn thất ở cánh hướng tĩnh","Tổn thất ở cánhhướng động","Tổn thất ở bánh công tác" Tất cả đều phát sinh do ma sát và sự va chạm của dòng nước, tương tự

"Tổn thất ống hút" phát sinh do sự xoáy cuộn nước Nếu giảm các tổn thất này thì mới tăng được hiệu suất củatua bin

Tuy vậy, có những giới hạn nhất định trong thiết kế liên quan đến việc giảm thiểu tổn thất chẳng hạn đối với tổnthất lưu lượng và cơ khí Son,tổn thất lớn hơn cả là "Tổn thất ống hút" có thể giảm bằng các biện pháp trong giaiđoạn thiết kế và các chế độ vận hành thích hợp Vậy những biện pháp nào nên dùng trong vận hành để làm giảm

"Tổn thất ống hút"?

109

Trang 28

Hiệu suất Tua bin 304 2/3

Các cánh bánh công tác của tua bin Fran- Xít cố định, nếu góc quay cánh hướng nhỏ, lưu lượng trở thành nhỏhơn và "tổn thất cục bộ" do dòng xoáy tăng lên … dẫn đến "tổn thất ống hút", thành phần tổn thất lớn nhất dĩnhiên lớn hơn

Kết quả dẫn đến hiệu suất tua bin giảm

Thông thường, đối với tua bin Fran - Xít, cách tốt nhất có thể làm là tránh vận hành thiếu tải cục bộ càng ít càngtốt bằng cách thực hiện các phương thức vận hành như giảm số lượng máy vận hành và thay đổi sự phân phối

Trang 29

Hiệu suất Tua bin

Frame

Dưới các điều kiện vận hành thực tế, hãy đảm bảo rằng bạn tránh đựoc sự suy giảm hiệu suất tua bin nước

111

Trang 30

Bài kiểm tra tóm lược (3) 305 1/3

＊＊305 Bài kiểm tra tóm lược (3) ＊＊

Các câu hỏi về chấn động và hiệu suất

Hãy chọn thông tin thích hợp và đặt vào ô trống

Trang 31

Bài kiểm tra tóm lược (3)

Frame

Nếu bạn tíc vào ô “Cavitation” (xâm thực) hoặc “Center Whirl” (xoáy trung tâm), bạn sẽ có thể xem các hiệntượng này

113

Trang 32

Bài kiểm tra tóm lược (3) 305 3/3

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	11 MB